Отзыв второго оппонента (1090948)
Текст из файла
ОТЗЫВофициального оппонента о диссертационной работеБехтина Максима Андреевича «ПОЛУЧЕНИЕ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕИССЛЕДОВАНИЯ НОВЫХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ И КОМПОНЕНТ СПЕРОВСКИТОПОДОБНЫМИ СТРУКТУРАМИ» представленной в диссертационныйсовет Д 212.131.02 при Московском технологическом университете (МИРЭА) насоискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.06 «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборовэлектронной техники»Технический прогресс в различных областях техники, включая электронику,устройства контроля, автомобильную промышленность и медицину, определяетсясовершенствованием используемых пьезоэлектрических материалов.
Важной проблемойостается создание новых пьезоэлектрических материалов для применений в условияхэкстремально высоких рабочих температур в авиа- и космической технике, внефтедобывающей промышленности и металлургии, для которых необходимы материалыс высокими рабочими температурами, высокой температурной и временнойстабильностью функциональных параметров.Задачи повышения эффективности и термостабильности пьезокерамическихматериалов, определяют необходимость проведения исследований по оптимизациипьезоэлектрических, проводящих, диэлектрических и механических свойств керамикипутем модифицирования ее составов и оптимизации технологических параметров синтеза.Особую значимость имеют исследования, направленные на выявление механизмоввысокой пьезоактивности, проводимости и диэлектрической поляризации.Таким образом, актуальность темы диссертационной работы Бехтина МаксимаАндреевича, посвященной изучению влияния различных добавок на параметрыструктуры, диэлектрические, пьезо- и пироэлектрические свойства керамических твердыхрастворов системы BiScO3 - PbTiO3 и Bi-содержащих соединений со слоистойперовскитоподобной структурой - Bi3TiNbO9, Bi2 CaNb2O9, Bi2,5Na0,5Nb2O9, изучениюсвойств сегнетомагнитных компонент на основе BiFeO3 и PbFe2/3 W1/3O3, не вызываетсомнений.Диссертация состоит из введения и 7 разделов, включает обзор литературы (раздел1), описание экспериментальных методик (раздел 2), изложение основных результатов1исследования (разделы 3 -7), выводы и список цитируемой литературы, включающий 130наименований.
Диссертация изложена на 157 страницах, включает 74 рисунка и 6 таблиц.Во введении автором обоснована актуальность темы диссертации,сформулированы цель и задачи работы, описаны научная новизна и практическаязначимость полученных результатов, выносимые на защиту научные положения,перечислены объекты и методы исследования, приведены сведения о публикациях по темеработы, ее апробации, выделен личный вклад автора.В первом разделе (литературном обзоре) диссертант приводит сведения о методахполучения, об особенностях структуры, свойствах и применениях используемых и наиболееперспективных пьезоэлектриков на основе оксидов со структурой перовскита и слоистогоперовскита – (PbZr1-xTix)O3 (ЦТС), PbMg1/3Nb2/3O3·PbTiO3 (PMN-PT), BiScO3·PbTiO3 (BS-PT),Bi2O2An-1BnO3n-1 (ВСПС), сегнетомагнитных фаз BiFeO3 (BFO) и PbFe2/3W1/3O3 (PFWO)анализирует особенности структуры и свойств сегнетоэлектриков-релаксоров.На основе проведенного анализа диссертантом сформулированы цель и задачиработы, направленной на получение и исследование электрофизических свойств новыхвысокотемпературных пьезоэлектрических твердых растворов и сегнетомагнитных фаз сперовскитоподобными структурами.Задачи работы включают обоснование выбора методов и режимов синтеза трех группобразцов пьезоэлектриков с перовскитоподобными структурами на основе системBS·PT·PMN и допированных образцов BS·PT (группа 1), висмут-содержащих соединений сослоистой перовскитоподобной структурой Bi3TiNbO9, Bi2CaNb2O9 и Bi2,5Na0,5Nb2O9 (группа 2)и твердых растворов на основе сегнетомагнетиков BFO и PFWO (группа 3), включаютполучение и анализ данных об особенностях структуры, диэлектрических,пьезоэлектрических, пироэлектрических и магнитных свойств образцов.Сформулированные цель и задачи работы отвечают критериям новизны, важныдля понимания механизмов улучшения пьезоэлектрических свойств оксидных материалови способствуют созданию новых функциональных материалов.Во втором (методическом) разделе представлены данные об условиях полученияобъектов исследования, экспериментальных методах, использованных при изучении ихструктуры, фазовых переходов, диэлектрических, магнитных, пироэлектрических ипьезоэлектрических свойств.
Детально описаны процессы синтеза образцов методамиобычной керамической технологии и горячего прессования, приведена информация обиспользованных методах исследования: рентгенофазового анализа, (РФА),термогравиметрического анализа (ТГА), мессбауэровской спектроскопии (МС),2диэлектрической спектроскопии, измерений пироэлектрического эффекта., пьезомодулей d33 иd31, коэффициентов электромеханической связи (планарной kp и толщинной kt мод колебаний),механической добротности (радиальной и толщиной мод колебаний QMrad и QMt) методомрезонанса-антирезонанса, измерений температурных зависимостей токовтермостимулированной деполяризации (ТТСД),Основные результаты работы и их обсуждение представлены в третьем – седьмомразделах диссертации.В разделе 3 приведены экспериментальные результаты по получению иэлектрофизическим исследованиям керамических образцов твердых растворов (12x)BiScO3×xPbTiO3 ×xPbMg1/3Nb2/3O3 (BS·xPT·xPMN) с 0,30≤x≤0,46.Проведена оптимизация условий твердофазного синтеза, получены образцытвердых растворов BS·xPT·xPMN с 0,30≤x≤0,46, подтверждено изменение их симметрииот ромбоэдрической до тетрагональной при x=0,40.В результате проведенных диэлектрических измерений, измерений петельдиэлектрического гистерезиса и изучения ТТСД сделано заключение об усилениирелаксорных свойств образцов при увеличении содержания BiScO3.
Высокие значениядиэлектрической проницаемости e и низкие значения диэлектрических потерь tgdизученных релаксоров определяют перспективы их использования для созданияконденсаторов и электрострикционных актюаторов, работающих при повышенныхтемпературах.В результате измерений пьезоэлектрических свойств выявлено улучшениепьезоэлектрических свойств образцов, составы которых близки к МФГ (состава с x=0,42имеет значения: d33 =410 пКл/Н, d31 = -150 пКл/Н, kp =0,43, kt=0,48, Тm=390-420 К (f=0,1200 кГц) при низких значениях Q, в 2 - 3 раза меньших, чем у сегнетомягких материаловсистемы ЦТС. Высокие значения пьезомодулей и низкие значения механическойдобротности образцов с х=0,42 определяют их перспективы для применений в УЗдефектоскопии, толщинометрии, медицинской УЗ- диагностической аппаратуре игидроакустике, определяя повышение чувствительности и разрешающей способностиаппаратуры.В 4-м разделе приведены результаты электрофизических исследованийполученных диссертантом керамических образцов твердых растворов (1-x)BiScO3·xPbTiO3 (х=0.63-0.64) с добавками MnO2, Ni2O3 и Cr2O3 до ~0,5 масс.
%.Установлено, что эти добавки не приводит к изменению фазового состава образцови размеров тетрагональной элементарной ячейки.3В результате диэлектрических измерений установлено немонотонное изменениетемпературы точки Кюри (TС) при введении добавок MnO2 и Ni2O3 (повышение от 685 и675 K до 695 К при введении 0,05 масс. % добавки MnO2 и 0,4 масс. % добавки Ni2O3 ипонижение TС до 670 К при дальнейшем повышении содержания MnO2).
Выявленопонижение значений диэлектрической проницаемости e и тангенса угла диэлектрическихпотерь tgd при 290 К с ростом содержания добавок MnO2 и Ni2O3 (от 1190 – 1590 до ~850и от 0,025 – 0,035 до ~0,0025, соответственно). Выявлено повышение остаточнойполяризации Pr от (15 – 20) до 35 мкКл/см при введении 0,17 - 0,34 масс. % добавки MnO2и 0,2 масс. % добавки Ni2O3 и понижение Pr при более высоком содержании добавок MnO2и Ni2O3 до 3,5 и 12 мКл/см, соответственно.Установлено, что добавки Cr2O3 вызывают понижение температурысегнетоэлектрического фазового перехода от 715 К до (700-705) К, способствуютпонижению электропроводности и tgd примерно на порядок, увеличению значенияпьезомодуля d33 от (210-290) до (330-380) пКл/Н. Показано, что в пьезо- ипироэлектрический эффекты существенный вклад может вносить неравновеснаяэлектретная поляризация, наличие которой определяется условиями получения иполяризации образцов.
Диссертантом показано, что синтезированная керамика обладаетвысокими пьезоэлектрическими и пироэлектрическими свойствами, определяющимиперспективы ее практического использования.В разделе 5 приведены результаты, исследования диэлектрических ипьезоэлектрических свойств полученных методом горячего прессования керамическихобразцов Bi3TiNbO9, Bi2CaNb2O9 и Bi2,5Na0,5Nb2 O9, модифицированных добавкамиразличных оксидов (W, Sc, Ta, Ce, Nd, Mo, Li). Установлена однофазность Bi-содержащихобразцов со слоистыми перовскитоподобными структурами (ВСПС), определены размерыэлементарной ячейки, изучены температурно-частотные зависимости диэлектрическойпроницаемости e и тангенса угла диэлектрических потерь tgd, определены значениятемпературы точки Кюри TС образцов (1030 – 1210 К), выявлены эффектыдиэлектрической релаксации, обусловленные наличием в структуре фаз подвижныхвакансий кислорода.
Измерены значения пьезомодуля d33=10 – 20 пКл/см, сохраняющиесяпри нагреве образцов от 296 K до 900 К, указывая на перспективы образцов этих составовдля создания высокотемпературных пьезоматериалов.В разделе 6 представлены результаты исследования структуры, диэлектрических имагнитных свойств твердых растворов Pb(Fe1-xMnx)2/3 W1/3O3 с 0≤x≤0,8. Установлено, чтосинтез образцов в инертной атмосфере (аргона) способствует предотвращению изменения4валентного состояния марганца.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
